Das Mineral Titanomaghemit ist ein häufig vorkommendes Oxid aus der Spinell-Supergruppe mit der idealisierten chemischen Zusammensetzung (Ti_0,5◻_0,5)Fe³⁺₂O₄. Es kristallisiert im kubischen Kristallsystem und tritt in Form bläulich schwarzer, oktaedrischer Kristalle auf.

Das Mineral bildet sich vorwiegend bei der Verwitterung basischer und ultrabasischer Gesteine durch die Oxidation von titanhaltigen Magnetit. Die Typlokalität liegt bei Pretoria am Rand des Bushveld-Komplexes in der Republik Südafrika.

Etymologie und Geschichte

Im Jahr 1953 publizierte Emile Z. Basta seine Promotion zu Eisen-Titan-Oxiden, in der er auch die Titangehalte von Maghemiten aus Südafrika dokumentierte. Für diese Maghemite führte er analog zu Titanomagnetit den Namen Titanomaghemit ein.^[7] Die International Mineralogical Association (IMA) führte den Titanomaghemit mit der Formel Fe(Fe,Ti)₂O₄ lange als „fragwürdiges“ Mineral. In den Jahren 1988^[6] und 1989^[4] wurden ausführliche Beschreibungen von zwei natürlichen Titanomaghemiten publiziert. Als 30 Jahre später eine Arbeitsgruppe um Ferdinando Bosi die Spinell-Supergruppe neu definierte, wurde unter anderem auch der Titanomaghemit basierend auf der Beschreibung von 1988 neu definiert mit der Endgliedzusammensetzung (Ti_0,5◻_0,5)Fe³⁺₂O₄.^[2]

Klassifikation

Die aktuelle Klassifikation der International Mineralogical Association (IMA) zählt den Titanomaghemit zur Spinell-Supergruppe, wo er zusammen mit Chromit, Cochromit, Coulsonit, Cuprospinell, Dellagiustait, Deltalumit, Franklinit, Gahnit, Galaxit, Guit, Hausmannit, Hercynit, Hetaerolith, Jakobsit, Maghemit, Magnesiochromit, Magnesiocoulsonit, Magnesioferrit, Magnetit, Manganochromit, Spinell, Thermaerogenit, Trevorit, Vuorelainenit und Zincochromit die Spinell-Untergruppe innerhalb der Oxispinelle bildet.^[2]

In der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Titanomaghemit zur Klasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort zur Abteilung der „[Verbindungen mit] M₂O₃- und verwandte Verbindungen“, wo er zusammen mit Nigerit (Mineralgruppe) und Maghemit die „γ-Korund-Reihe“ mit der System-Nr. IV/C.04c innerhalb der „Korund-Ilmenit-Gruppe“ (IV/C.04) bildete.

Im zuletzt 2018 überarbeiteten und aktualisierten Lapis-Mineralienverzeichnis nach Stefan Weiß, das sich aus Rücksicht auf private Sammler und institutionelle Sammlungen noch nach dieser alten Form der Systematik von Karl Hugo Strunz richtet, ist der zwischenzeitlich als „fragwürdig“ eingestufte Titanomaghemit nicht mehr verzeichnet.^[8]

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte^[3] 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Titanomaghemit dagegen in die Abteilung der „Oxide mit Metall : Sauerstoff = 3 : 4 und vergleichbare“ ein. Diese ist weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit ausschließlich mittelgroßen Kationen“ zu finden ist, wo es zusammen mit Maghemit die „Maghemitgruppe“ mit der System-Nr. 4.BB.15 bildet.^[3]

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana führt den Titanomaghemit nicht auf.

Die von der Mineraldatenbank „Mindat.org“ weitergeführte Strunz-Klassifikation, die sich im Aufbau nach der 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik richtet, ordnet den Titanomaghemit in die Klasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort in die Abteilung „Metall : Sauerstoff = 3 : 4 und vergleichbare“ (englisch Metal : Oxygen = 3 : 4 and similar) ein. Diese ist weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen und Titanomaghemit ist entsprechend seiner Zusammensetzung in die Unterabteilung „Mit ausschließlich mittelgroßen Kationen“ (englisch With only medium-sized cations) mit der Systemnummer 4.BB.15 eingeordnet worden (vergleiche dazu die gleichnamige Unterabteilung in der Klassifikation nach Strunz (9. Auflage)).^[9]

Chemismus

Reiner Titanomaghemit hat die Zusammensetzung (Ti_0,5◻_0,5)Fe³⁺₂O₄. Für den Titanomaghemit aus der Typlokalität wird folgende Zusammensetzung angegeben:

• Fe³⁺_0,96◻_0,04[Fe²⁺_0,23Fe³⁺_0,99Ti_0,42◻_0,37]O₄^[6]

Ein vollständig oxidierter Titanomaghemit aus Verwitterungskrusten eines Basalts aus Brasilien hat die Zusammensetzung

• [Fe_0,77Ti_0,22Zn_0,01]{Fe_1,19Ti_0,26Mn_0,02Al_0,02◻_0,49}O₄,^[4]

worin über 90 % des Eisens als Fe³⁺ vorliegen.

Kristallstruktur

Natürlicher Titanomaghemit kristallisiert mit kubischer Symmetrie der P432 (Nr. 207)Vorlage:Raumgruppe/207 und dem Gitterparameter a = 8,348(3) Å^[4] und 8 Formeleinheiten pro Elementarzelle mit der Struktur von Spinell.

Durch teilweise Ordnung der Kationen auf den Oktaederpositionen der Spinellstruktur ist dessen Symmetrie niedriger als die idealer Spinelle mit der Raumgruppe Fd3m (Raumgruppen-Nr. 227)Vorlage:Raumgruppe/227 Beim Titanomaghemit existieren daher zwei statt nur einer kristallografisch unterscheidbare Okatederpositionen. Für dem Titanomaghemit aus der Typlokalität wurde folgende Besetzung der Gitterpositionen bestimmt:^[6]

• ^[T](Fe³⁺_7,67◻_0,33)^[M1][Fe²⁺_0,26Fe³⁺_1,11Ti⁴⁺_0,47◻_2,16]^[M2][Fe²⁺_1,58Fe³⁺_6,80Ti⁴⁺_2,85◻_0,77]O₃₂

Bildung und Fundorte

Titanomaghemit bildet sich bei niedrigen Temperaturen und Drucken bei der Verwitterung von Titanomagnetiten, das sind titanreiche Spinelle der Reihe Magnetit – Ulvöspinell. Hierbei wird das zweiwertige Eisen (Fe²⁺) oxidiert zu Fe³⁺, das teilweise aus der Spinellstruktur heraus diffundiert und Leerstellen (◻) hinterlässt.^[10][11]

Die Typlokalität von Titanomaghemit ist eine geschichtete, ultrabasiche Intrusion des Bushveld-Komplexes bei Pretoria in der Republik Südafrika. Titanomaghemit tritt hier zusammen mit Ilmenit in Eisen-Titan-Oxid-Lagen in der oberen Norit-Zone des Lopolith auf.^[12][6][13]

Magnetische Minerale, häufig Maghemit oder Titanomaghemit sind verbreitet in tropischen Böden z. B. aus Brasilien. Ein gut untersuchtes Vorkommen von nahezu vollständig oxidierten Titanomaghemit ist eine verwitterter, doleritische Intrusion in alten, präkambrischen Gesteinen in Minas Gerais in Brasilien.

Eine bekannte Fundstelle in Deutschland ist der Michelsberg Steinbruch am Katzenbuckel im Neckar-Odenwald-Kreis in Baden-Württemberg.^[14]

Siehe auch

• Systematik der Minerale
• Liste der Minerale

Weblinks

• Titanomaghemit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung; abgerufen am 19. April 2024 
• Titanomaghemite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy; abgerufen am 19. April 2024 (englisch). 

Einzelnachweise